Els isóbaros són aquelles espècies atòmiques que posseeixen igual massa però que provenen d'elements químics diferents. Com a conseqüència d'això, es pot dir que els estan constituïts per diferents números de protons i neutrons.
Tant els protons com els neutrons es troben al nucli dels seus àtoms, però la quantitat neta de neutrons i protons presents en cada nucli es manté igual. Dit d'una altra manera, una mena isòbara s'origina quan un parell de nuclis atòmics mostra el mateix nombre net de neutrons i protons per a cada espècie.
No obstant això, el nombre de neutrons i protons que constitueixen aquesta quantitat neta és diferent. Una manera de notar-ho gràficament és observar el nombre màssic (el qual es col·loca en el costat superior esquerre de l'símbol de l'element químic que es representi), ja que en els isóbaros aquest nombre és igual.
Característiques
En primer lloc, l'etimologia de el terme isòbar prové dels vocables grecs isos (que significa "igual") i baros (que significa "pes"), la qual cosa fa referència a la igualtat de pesos entre les dues espècies nuclears.
Cal destacar que els isóbaros guarden certes similituds amb altres espècies els nuclis presenten coincidències, com els isótonos, que posseeixen la mateixa quantitat de neutrons però amb nombre de massa i nombre atòmic diferents, com ara els parells 13 C i 14 N o 36 S i 37 cl.
D'altra banda, el terme "núclid" és la denominació que se li ha encunyat a cada un dels conjunts de nucleons (estructures conformades per neutrons i protons) que es poden formar.
De manera que els núclids possiblement es distingeixin pels seus nombres de neutrons o protons, o fins i tot per la quantitat d'energia que posseeixi l'estructura del seu conglomeració.
Igualment, es té que un nucli fill sorgeix després de l'procés de desintegració β i aquest, al seu torn, és un isòbar de l'nucli pare, a causa de que la quantitat de nucleons presents en el nucli roman inalterada, a diferència del que passa per mitjà de la desintegració α.
És important recordar que els isóbaros diferents presenten diferent nombre atòmic, confirmant que són elements químics diferents.
representació
Per denotar els diferents núclids s'utilitza una notació específica, que es pot representar de dues maneres: una consisteix a col·locar el nom de l'element químic seguit del seu nombre màssic, els quals estan units mitjançant un guió. Per exemple: nitrogen-14, el nucli està constituït per set neutrons i 7 protons.
L'altra manera de representar aquestes espècies consisteix a col·locar el símbol de l'element químic, precedit per un superíndex numèric que indica el nombre de massa que posseeix l'àtom en qüestió, així com un subíndex numèric que designa el nombre atòmic de el mateix, de la següent manera:
Z A X
En aquesta expressió X representa l'element químic de l'àtom en qüestió, A és el nombre màssic (resultat de l'addició entre la quantitat de neutrons i protons) i Z representa el nombre atòmic (igual a la quantitat de protons en el nucli de l'àtom).
Quan es representen aquests núclids, sol ometre el nombre atòmic de l'àtom (Z) a causa que no atorga dades addicionals rellevants, així que freqüentment es representa com A X.
Una manera de mostrar aquesta notació és prenent l'exemple anterior (nitrogen-14), el qual es denota també com 14 N. Aquesta és la notació emprada per als isóbaros.
exemples
La utilització de l'expressió "isóbaros" per a les espècies conegudes com núclids que tenen el mateix nombre de nucleons (igual nombre de massa) va ser proposada a finals de la dècada de 1910 pel químic d'origen britànic Alfred Walter Stewart.
En aquest ordre d'idees, un exemple de isóbaros es pot observar en el cas de les espècies 14 C i 14 N: el nombre de massa és igual a 14, això implica que el nombre de protons i neutrons en ambdues espècies és diferent.
En efecte, aquest àtom de carboni posseeix un nombre atòmic igual a 6, per la qual cosa en la seva estructura existeixen 6 protons, i al seu torn té 8 neutrons en el seu nucli. Llavors el seu nombre màssic és 14 (6 + 8 = 14).
Per la seva banda, l'àtom de nitrogen posseeix un nombre atòmic igual a 7, pel que està conformat per 7 protons, però té al seu torn 7 neutrons en el seu nucli. El seu nombre màssic també és 14 (7 + 7 = 14).
També es pot trobar una sèrie en la qual tots els àtoms posseeixen un nombre de massa igual a 40; aquest és el cas dels isóbaros: 40 Ca, 40 K, 40 Ar, 40 Cl, i 40 S.
Diferències entre isóbaros i isòtops
Com es va explicar prèviament, els núclids descriuen les diferents classes de nuclis atòmics que existeixen, d'acord amb la quantitat de protons i neutrons que posseeixin.
Així mateix, entre aquests tipus de núclids es troben els isóbaros i els isòtops, els quals es diferenciaran a continuació.
En el cas dels isóbaros, tal com es va esmentar abans, aquests posseeixen el mateix nombre de nucleons, és a dir, igual nombre de massa-, on el nombre de protons pel qual una espècie és superior a l'altra concorda amb el nombre de neutrons que es troben en dèficit, de manera que el total és el mateix. No obstant això, el seu nombre atòmic és diferent.
En aquest sentit, les espècies isòbares provenen de diferents elements químics, així que se situen en diferents espais de la taula periòdica i tenen diferents característiques i propietats específiques.
D'altra banda, en el cas dels isòtops succeeix el contrari, ja que posseeixen el mateix nombre atòmic però diferent quantitat de massa; és a dir, posseeixen el mateix nombre de protons però diferent quantitat de neutrons a l'interior dels seus nuclis atòmics.
A més, els isòtops són espècies atòmiques pertanyents als mateixos elements, així que s'ubiquen en el mateix espai de la taula periòdica i tenen característiques i propietats similars.
referències
- Wikipedia. (Sf). Isobar (nuclide). Recuperat de en.wikipedia.org
- Britannica, I. (sf). Isobar. Obtingut de britannica.com
- Konya, J. i Nagy, NM (2018). Nuclear and Radiochemistry. Recuperat de books.google.co.ve
- Energy Education. (Sf). Isobar (nuclear). Obtingut de energyeducation.ca
- Tutor Vista. (Sf). Nuclei. Recuperat de physics.tutorvista.com